[讨论]“虾米腰”——封闭壳体结构的优点

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更多发布于：2019-12-28 09:37

所谓的“虾米腰”，就是大型环壳，如管路弯头、水轮机蜗壳结构等，主要采用一种直管分段焊接的近似结构，其主要缺点是各段连接处的尖角造成应力集中和水流不畅。无模液压成形技术制造环壳是首先焊接一个横截面为多边形的多棱环壳或两端封闭的多棱扇形壳，再在内部施加液体压力，使横截面由多边形逐渐变成圆形，获得圆形环壳或扇形环壳。

球形容器(球壳)与圆柱形容器相比具有两个主要优点:

①球形容器受力均匀、承载能力高，在相同壁厚和相同直径条件下，其承载能力比圆筒形容器高1倍;

②球形容器表面积小，因而在同等容量下球形容器所用钢材少、重量轻、热量损失少，从而降低了制造和储运成本。

球壳传统制造技术主要是模压成形工艺，对于不同直径和不同壁厚球壳，采用不同的模具压制出球壳板再焊接成为整个球体，主要缺点是需要大工作台面压力机和大型模具、压制和二次切割工艺复杂、成本高。对于直径较小球壳，也可以采用拉深成形半球或若干球瓣再焊接整个球体。其缺点主要是模具成本高,拉深过程容易出现起皱和开裂缺陷。为了克服球壳传统制造技术的缺点，发明了一种球形容器无模液压成形技术，该技术克服了传统制造工艺使用模具和压力机主要缺点。

椭球形容器具有重心低、受风面积小和外形美观等优点，特别适合于作为石油化工容器和大型水塔，部分椭球壳体还经常用于圆柱形容器的封头、大型运载火箭的整流罩等。椭球壳模压成形工艺比球壳还要复杂，因为一种直径的球壳需要一套模具，而椭球壳体从赤道带到南北极带曲率是变化的,需要多套模具,这是限制椭球壳体广泛应用的主要原因。用无模液压成形技术制造椭球形容器、椭球形封头和其他椭球形壳体，具有工艺简单、制造成本低、产品适应性强等优点。

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